Undersøgelsen af flere dusin galakser inden for en radius på flere milliarder lysår fra vores egne har afsløret flere sorte huller, der overgår mange gange vores forventninger om, hvor store de kan vokse. Den seneste forskning hjælper os ikke kun bedre med at forstå udviklingen af disse mystiske astrofysiske objekter, men åbner også nye interessante spørgsmål for os. Hvordan bliver sorte huller for eksempel så utroligt massive?
Sorte huller, som er resultatet af stjernekollaps, behøver ingen introduktion. Vi har hørt, at de forårsager forstyrrelser i rumstiden, set deres "rap" og endda måske for første gang i historien vil vi være i stand til at se en af dem med vores egne øjne i år. Forskere er meget interesseret i sorte huller, og der er en meget forståelig grund til dette.
”Hvad er galakser? Dette er "mursten", der kombineres til det samlede billede af universet. Og for at forstå, hvordan de dannes og udvikles, skal vi først forstå, hvordan sorte huller fungerer,”siger fysiker Julia Hlavacek-Larrondo fra University of Montreal, Canada.
Ikke at sorte huller i sig selv forenkler dette arbejde - det er meget vanskeligt at forstå, hvad der er umuligt (som det forekommer os) at se direkte. Derfor er astrofysikere på udkig efter andre spor, der giver dem mulighed for at grave dybere. En af retningerne er søgningen efter en forbindelse mellem masserne af sorte huller og galakserne, hvor de befinder sig. Hvis vi havde en enkel måde at sammenligne størrelsen på galakser med de sorte huller i deres centre, ville dette ifølge forskere spare os meget tid og kræfter på at studere både førstnævnte og sidstnævnte.
Derfor gennemførte Hlavacek-Larrondo, der sammen med andre forskere fra Canada, Spanien og England, en undersøgelse af 72 galakser beliggende inden for en radius på 3,5 milliarder lysår fra os i håb om at komme med en generel formel, der kunne forenkle bestemmelsen af masse. sorte huller i galaktiske centre. Forskere delte deres observationer i de månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society.
For at estimere størrelsen på de sorte huller i sig selv analyserede teamet røntgenstrålespektret, der slipper ud fra hvirvelsstrømmene med varm gas fra sorte huller med tiltrækningsskiver og sammenlignede derefter tallene med den samlede lysstyrke i den omgivende galakse.
I henhold til en temmelig populær hypotese, jo større selve galaksen, jo større kan selve det sorte hul, der ligger i sit centrum - men i praksis viste det sig at være ikke så simpelt som forventet.
”Vi fandt, at sorte huller kunne være meget større end den anslåede lovbestemte størrelse,” kommenterede lederundersøgelsesforfatter Mar Mezqua fra Space Science Institute i Spanien.
Salgsfremmende video:
I stedet for den forventede korrelation i masse og størrelse med deres galakser, har et antal sorte huller vist meget hurtigere vækst og masseforøgelse end resten af rummet omkring dem. Det viste sig, at omkring 40 procent af de undersøgte sorte huller har en masse 10 milliarder eller mere gange solens masse. Her skal det dog præciseres, at der ikke blev registreret nogen masseregistre, og at forresten stadig hører til det sorte hul i galaksen NGC 4889, hvis masse svarer til 21 milliarder solmasser. Derudover er der mistanke om, at galaksen S5 0014 + 81, der ligger 12,1 milliarder lysår væk, indeholder et rigtigt monster med en masse på omkring 40 milliarder solskyer. Men ikke desto mindre fik et så stort antal supermassive sorte huller forskere til at undre sig over, hvordan de bliver sådan.
Forskere har to teorier: Enten syntes disse sorte huller oprindeligt meget store og tiltrækkede derefter bogstaveligt talt det meste af galakens stof omkring dem, eller der er alvorlige huller i vores viden om, hvordan galakser producerer sorte huller.
”Er de så store, fordi de straks optrådte sådan, eller blev de hjulpet af ideelle forhold, der gjorde det muligt for dem at vokse meget hurtigt i flere milliarder år? Vi kan ikke besvare dette spørgsmål i øjeblikket,”siger Mezqua.
Imidlertid kan svaret på dette spørgsmål indeholde i en anden undersøgelse, der er offentliggjort i det største online bibliotek med videnskabelige artikler arXiv.org og afventer bekræftelse. I løbet af studiet studerede forskere mere end 30.000 galakser beliggende inden for en radius på 12,2 milliarder lysår og fandt, at forholdet mellem væksthastigheden af sorte huller og væksthastigheden for stjerner accelererede med væksten af selve galakserne, hvor de undersøgte objekter var placeret. Med andre ord, i galakser med et stort antal stjerner var sorte huller altid "glupsk".
En mere generaliserende afhentning fra disse undersøgelser er, at der faktisk er en forbindelse mellem stjernedannelse og sorte huller, og det er meget forvirrende. Naturligvis kræves der mere end et dusin flere undersøgelser for bedre at forstå det. Men en ting er allerede ved at blive klar - uden disse giganter ville vores univers se helt anderledes ud.
Nikolay Khizhnyak